Mezcla en Frio

Estudio del Comportamiento de una mezcla asfltica fabricada con emulsin

Marco Antonio Sarmiento Otlora

Perfil de Investigacin

Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogot

Departamento de Ingeniera Civil y Agrcola

Maestra en Ingeniera - Geotecnia

Bogot

2012

Estudio del Comportamiento de una mezcla asfltica fabricada con emulsin

Marco Antonio Sarmiento Otlora

Tesis presentada para optar al ttulo de:

Magster en Ingeniera - Geotecnia

Directora Ph.D. Carol Andrea Murillo Feo

Lnea de investigacin:

Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogot

Departamento de Ingeniera Civil y Agrcola

Maestra en Ingeniera - Geotecnia

Bogot

2012

Nota de aceptacin:

La tesis de Maestra titulada Estudio del Comportamiento de una mezcla asfltica fabricada con emulsin, presentada por Marco Antonio Sarmiento Otlora en cumplimiento de los requisitos para optar al ttulo de Magister en Ingeniera Geotecnia, fue aprobada por el Director.

_________________________________ PhD. CAROL ANDREA MURILLO FEO

Directora

PhD. OCTAVIO CORONADO GARCIA Jurado

MSc. CARLOS IVAN GUTIERREZ GUEVARA Jurado

Bogot, enero de 2012

Agradecimientos

El autor expresa sus agradecimientos a PhD. Carol Andrea Murillo Feo, Directora del Departamento

de Ingeniera Civil y Agrcola de la Universidad Nacional de Colombia y directora de esta tesis de

maestra.

V

Contenido

Pg.

Resumen............................................................................................................................................. 1

Introduccin ....................................................................................................................................... 2

Alcance ........................................................................................................................................... 2

Objetivos ......................................................................................................................................... 3

Motivacin del estudio .................................................................................................................... 3

1. Antecedentes ............................................................................................................................. 5

1.1 Red vial Nacional ...................................................................................................................... 5

1. 2 Mezclas asflticas en frio ......................................................................................................... 5

1. 3 Emulsiones Asflticas .............................................................................................................. 6

1. 4 Situacin actual de los asfaltos ................................................................................................ 9

2. Marco conceptual general ....................................................................................................... 10

2.1 Normatividad ........................................................................................................................... 10

2.2 Mezcla densa en fro............................................................................................................... 10

2.2.1 Materiales ........................................................................................................................ 12

2.2.2 Procedimiento constructivo .............................................................................................. 13

2.2.3 Ventajas ........................................................................................................................... 14

2.2.4 Limitaciones ..................................................................................................................... 16

2.3 Caracterizacin de la mezcla .................................................................................................. 16

2.3.1 Ensayo de Ahuellamiento mediante la mquina de la rueda cargada .............................. 13

2.3.2 Ensayo de prdida por desgaste mediante el ensayo cntabro ........................................ 21

2.3.3 Ensayo de mdulo dinmico de mezclas asflticas .......................................................... 22

2.4 Experiencias sobre el curado de mezclas asfalticas en fro .................................................... 23

3. Campaa Experimental ........................................................................................................... 24

3.1 Fabricacin de mezcla con emulsin asfltica ........................................................................ 24

3.1.1 Determinacin del tipo de emulsin ................................................................................. 24

3.1.2 Clculo del porcentaje ptimo terico de asfalto en una mezcla ..................................... 25

3.1.3 Determinacin del porcentaje de agua de mezclado ....................................................... 27

3.1.4 Colocacin y compactacin ............................................................................................. 29

3.1.5 Extraccin de ncleos y muestras tipo panela. ................................................................. 31

VI

3.2 Caracterizacin en laboratorio ................................................................................................ 35

3.2.1 Ensayo de ahuellamiento mediante la utilizacin de la mquina de la rueda cargada .... 35

3.2.2 Ensayo de perdida por desgaste mediante el ensayo cntabro................................ 36

3.2.3 Ensayo Dinmico de mezclas asflticas ................................................................... 37

4. Anlisis de Resultados ........................................................................................................... 38

4.1 Ahuellamiento ........................................................................................................................ 38

4.2 Desgaste ................................................................................................................................. 41

4.3 Comportamiento Dinmico ..................................................................................................... 42

5. Conclusiones ........................................................................................................................... 44

6. Recomendaciones ................................................................................................................... 45

Bibliografa ....................................................................................................................................... 46

Anexo A. Registro fotografico ....................................................................................................... 48

Anexo B. Ensayos de laboratorio ......................................................................................................

Anexo C. Diseo Mezcla Planta .......................................................................................................

VII

Lista de tablas Tabla 1-1. Usos de las emulsiones asflticas catinicas

Tabla 2-2. Gradaciones para mezclas densas en fro

Tabla 2-3. Especificaciones para emulsiones asflticas catinicas

Tabla 2-4. Anlisis de costos mezcla en caliente y fra

Tabla 2-5. Propiedades de los diferentes ensayos de pista de laboratorio

Tabla 2-6. Resultados del ensayo cntabro para mezclas fras

Tabla 2-7. Resultados del ensayo de mdulo dinmico

Tabla 3-8. Caractersticas de la mezcla asfltica

Tabla 3-9. Porcentajes de cemento asfaltico de diferentes mtodos

Tabla 3-10. Determinacin de porcentajes de humedad

Tabla 3-11. Dosificacin mezcla en frio tipo MDF-2

Tabla 3-12. Muestras tomadas

Tabla 3-13. Relacin de ensayos de ahuellamiento

Tabla 3-14. Relacin de ensayo cntabro

Tabla 3-15. Relacin de ensayo mdulo dinmico

Tabla 4-16. Resultados de ensayos de ahuellamiento

Tabla 4-17. Resultados de ensayo cntabro

Tabla 4-18. Resultados de ensayo mdulo dinmico

VIII

Lista de grficas

Grfica 1-1. Red vial nacional

Grfica 1-2. Principales pases productores de emulsin

Grfica 1-3. Aplicaciones de las emulsiones

Grfica 2-4. Curva de ahuellamiento (franja inferior de las granulometras)

Grfica 2-5. Curva de ahuellamiento (franja superior de las granulometras)

Grfica 3-6. Superficie Especifica vs. Porcentaje de Cemento asfaltico

Grfica 4-7. Ahuellamiento frecuencia y carga 30,69 kg

Grfica 4-8. Ahuellamiento edad y carga 30,69 kg

Grfica 4-9. Ahuellamiento frecuencia y carga 64,85 kg

Grfica 4-10. Ahuellamiento edad y carga 64,85 kg

Grfica 4-11. Anlisis ensayo cntabro edad Vs. prdida al desgaste

Grfica 4-12. Anlisis mdulo dinmico edad Vs mdulo

IX

Lista de fotografas

Foto 2-1. Mquina de la Rueda cargada

Foto 3-2. Agua de mezclado

Foto 3-3. Fabricacin mezcla asfltica en fro

Foto 3-4. Compactacin mezcla en fro

Foto 3-5. Extraccin de ncleos mezcla

Foto 3-6. Corte de panela en mezcla

Foto 3-7. Muestras tipo panela

Foto 3-8. Ncleos extrados

Foto 3-9. Mquina de la rueda cargada (ensayo de ahuellamiento)

Foto 3-10. Especmenes despus del desgaste

1

Resumen

Es un hecho que el sector de la infraestructura vial, es fundamental y necesario para el desarrollo

econmico de cualquier pas y ahora que se ha firmado el tratado de libre comercio con los Estados

Unidos, Colombia tiene mayores retos para poder competir econmicamente. Es por esto que se

deben construir nuevas carreteras, mantener las que ya existen, buscar nuevas tecnologas y

mejorar la calidad de los materiales.

Las emulsiones asflticas son utilizadas intensivamente en los pases desarrollados, debido a los

beneficios y ventajas que proporcionan como son: la utilizacin de agregados hmedos, la facilidad

de mezclado, temperaturas de aplicacin bajas, eliminacin del riesgo de incendio, menores

problemas de degradacin de la calidad del aire y la facilidad de ajuste de la composicin de las

mezclas teniendo en cuenta las condiciones y agregados propios de cada regin lo que proporciona

un ahorro de energa y bajos costos de produccin.

En Colombia estas mezclas fras podran ser utilizadas exitosamente en vas secundarias,

terciarias y de bajos trficos, pero su uso hasta ahora ha estado limitado por el desconocimiento de

sus ventajas, procesos constructivos y de su comportamiento ante las cargas.

Teniendo en cuenta lo anterior la presente investigacin estableci el comportamiento mecnico de

la mezclas en fro para diferentes edades y se determin una edad de curado ptima para las

condiciones estudiadas y se proponen nuevas ideas y tecnologas a partir de los resultados

obtenidos.

Palabras clave: Mezclas asflticas en fro, emulsiones asflticas catinicas, pavimento flexible.

2

Introduccin

La economa colombiana ha venido creciendo de manera sostenida en los ltimos aos y las

relaciones comerciales han impulsado el intercambio de productos entre y hacia las regiones. Pero

en Colombia la mayor parte de las vas secundarias y terciarias, se encuentran construidas en

afirmado, siendo susceptibles a los factores meteorolgicos, lo que las hace intransitables durante

periodos de lluvias prolongados, adems se incrementan los costos de transporte de los productos,

esto hace que el pas sea menos competitivo frente a sus vecinos en la regin.

Teniendo en cuenta lo anterior en Colombia se hace prioritario aplicar nuevas tcnicas de

pavimentacin que permitan mejorar las condiciones de trnsito a un costo razonable y sean

ambientalmente responsables, es por esto que en la presente tesis se investig el uso de las

mezclas en frio, las cuales minimizan el uso de solventes agresivos con el medio ambiente, son

competitivas en costo y se pueden fabricar fcilmente en zonas alejadas e incluso pueden ser

prefabricadas en mdulos.

Esta investigacin se centr en evaluar el comportamiento mecnico de estas mezclas,

determinando la edad ptima de curado y comparndola con resultados obtenidos por otros

investigadores, por ltimo se confrontaron los resultados con las mezclas en caliente usadas

tpicamente en Colombia.

Alcance

En el primer captulo se presenta la situacin actual de la red vial Nacional y de Bogot D.C.,

algunos antecedentes histricos del uso de las mezclas y emulsiones asflticas, su situacin y uso

actual, familiarizando y dando a conocer las emulsiones asflticas que como se ha dicho

anteriormente son poco usadas en Colombia.

En el captulo segundo se muestra la normatividad y el marco legal de las mezclas asflticas en fro,

ensayos de ahuellamiento, cntabro y mdulo dinmico, con el fin de ajustar y encaminar la

investigacin a los requisitos normativos vigentes.

En el captulo tres se da a conocer paso a paso la fabricacin de una mezcla asfltica con emulsin,

mostrando la facilidad de la preparacin en obra. Asimismo, se presenta el desarrollo de los

ensayos de ahuellamiento, cntabro y mdulo dinmico, ensayos que daran punto de partida para

que se empiecen a implementar en la Universidad Nacional de Colombia.

En el captulo cuatro, se presentan los anlisis de resultados, para los diferentes ensayos de

caracterizacin realizados y se analiza el comportamiento de la mezcla a diferentes edades de

curado.

3

Finalmente, se presenta las conclusiones generales y algunas recomendaciones resultantes de la

investigacin.

La presente investigacin se limita en el trabajo con mezclas en frio tipo MDF-2, los otros dos tipos

de mezclas MDF-1 y MDF-3 propuestos por el Instituto nacional de Vas, no se trabajaron,

quedando abierta la posibilidad de que sean trabajadas, usando la metodologa que se presenta.

Objetivos

El objetivo principal de esta Investigacin es: determinar el comportamiento mecnico de mezclas

asflticas en frio, fabricadas con emulsin, para diferentes edades de curado.

Como objetivos secundarios tenemos:

Fabricar un segmento real de pavimento, usando los equipos y herramientas propias de

fabricacin en va, con el fin de demostrar las ventajas constructivas.

Caracterizar la mezcla asfltica fra mediante el uso de los siguientes ensayos:

1. El ahuellamiento mediante el mtodo de la rueda cargada. (INV E-779).

2. El ensayo cntabro, mediante el uso de la mquina de los ngeles (INV E-760).

3. El mdulo dinmico (INV E-754).

Motivacin del estudio

Los principales motivos para la realizacin de este estudio corresponden a la limitada informacin y

referencias del comportamiento de las mezclas en fro (fabricadas con emulsin asfltica) y la poca

utilizacin de las emulsiones asflticas en Colombia. En el recorrido del ejercicio profesional han

surgido algunos cuestionamientos los cuales se han consultado a diferentes conocedores del tema

y como respuesta a eso se tiene lo siguiente:

Qu ventajas se obtienen al realizar una estabilizacin con emulsiones asflticas, si ya el material

ptreo cumple de antemano con la calidad especificada?

Al mejorar la calidad del material ptreo, su comportamiento mecnico tambin mejora; por tanto,

con un menor espesor de la capa se tendrn iguales o mejores valores de soporte. Este menor

espesor reduce el acarreo de materiales ptreos, adems de quedar insensibilizados a la accin del

agua y tiempos de construccin.

4

La carpeta de mezclas con emulsin es igual que la de mezclas en caliente? Cul dura ms?

Para hacer manejable y poder mezclar el asfalto existen cuatro mtodos: calentando, empleando

solventes en fro, en forma de emulsin o con temperaturas de mezclado de 120 a 140 grados

Centgrados que son las denominadas mezclas tibias. Si el asfalto que se emplea para las mezclas

en caliente (mejorado por los productos catinicos que se emplean para emulsificar) y el material

ptreo para la carpeta son los mismos que el de la mezcla en caliente, entonces los resultados

deben ser iguales.

Se espera que este estudio pueda tener aplicacin en Bogot y extenderse a lo largo del territorio

colombiano.

5

1. Antecedentes

1.1 Red vial nacional

La red vial es uno de los pilares econmicos en cualquier pas. La Grfica 1-1, presenta un resumen

de la situacin actual de las vas en Colombia. Se evidencia que el 58 % de las vas nacionales

existentes se encuentran en regular y mal estado. Para Bogot el 63 % de las vas existentes se

encuentran en regular y mal estado, lo cual quiere decir que el reto que se presenta en Colombia es

muy grande.

Grfica 1-1. Red vial nacional

Fuente: IDU, INVIAS, 2009

Para mantener y aumentar la red vial, una alternativa es usar mezclas en frio fabricadas con

emulsin asfltica, debido a la facilidad de la fabricacin y las ventajas que ofrece.

1.2 Mezcla asfltica en frio

Una mezcla asfltica es la unin homognea mediante mezclado de agregados ptreos gruesos,

finos y emulsin asfltica de rotura lenta. Estas mezclas son usadas desde hace varios aos y tiene

los siguientes antecedentes histricos:

6

En 1914, en Hamburgo, Alemania, se construy una carpeta asfltica con un tratamiento superficial

de varios riegos, empleando como ligante una emulsin estabilizada con arcilla muy activa como

emulsionante. Aunque los resultados fueron buenos, posteriormente se observ que podra haber

una accin reversible, como consecuencia de la humedad y el trnsito de vehculos (Sarmiento,

1999).

En 1953, las emulsiones catinicas aparecieron en Europa y en 1958 en Estados Unidos.

Aparentemente, su aplicacin inicial en la construccin de caminos coincidi con la aparicin de

nuevos productos qumicos tensoactivos en el mercado que tienen otros empleos en las industrias

textiles, petroleras, pintura, etc.

Al principio, estas emulsiones fueron empleadas nicamente en la construccin de tratamientos

superficiales, como riegos de liga y de sello. Al reconocer la ventaja de las emulsiones catinicas

sobre las aninicas y los asfaltos lquidos, se inici la bsqueda de un emulsificante que produjera

una emulsin de rompimiento lento, capaz de mezclarse con los materiales para bases y carpetas.

El material principal en la fabricacin de mezclas en frio es la emulsin asfltica, para las cuales se

debe tener en cuenta las polticas de fabricacin de cada pas y su evolucin histrica.

1.3 Emulsiones asflticas

Las emulsiones asflticas aparecieron a principios del siglo XX en diferentes lugares y con diversos

usos. La construccin de caminos emple por primera vez la emulsin aninica en los riegos

preventivos contra el polvo en Nueva York, en 1905; en 1914 el Estado de Indiana comenz a

realizar trabajos de reparacin de caminos con las emulsiones (Rivera, 1998).

Las emulsiones aninicas se empezaron a usar en Europa en 1925, aprovechando los cidos

naftnicos contenidos en el asfalto, que actan como emulsionantes al agregar agua con sosa

custica y sometiendo la masa de los lquidos a una enrgica agitacin.

El gran inconveniente fue el prolongado tiempo de rompimiento, que en la poca de lluvias causaba

retrasos y graves problemas de construccin. Por este motivo, al aparecer los asfaltos lquidos

(cutbacks), ganaron la preferencia de los constructores y durante 50 aos no fueron desplazados

totalmente, a pesar de todos los inconvenientes ecolgicos derivados.

Las emulsiones catinicas se conocieron en Colombia en 1960, porque ingenieros mexicanos

hicieron varias pruebas en la Secretara de Obras Pblicas y presentaron un trabajo en el Congreso

Panamericano de Carreteras, realizado en Bogot, titulado "Primeras investigaciones realizadas en

Mxico con emulsiones asflticas catinicas". Desde esa fecha se han empleado las emulsiones.

En el ao 1973 ocurri un hecho histrico en el mundo: los pases rabes, poseedores de la

mayora del petrleo, aumentaron el precio de venta y por lo tanto, los productos derivados

7

resultaron afectados en la misma forma, entre ellos los solventes que se emplean en los asfaltos

lquidos. Consecuentemente y sin acuerdo especfico sobre el caso, empez mundialmente a

evitarse el empleo de estos ltimos.

En los aos ochenta la conciencia ecolgica apoy el rechazo al uso de los asfaltos lquidos, debido

a la contaminacin ambiental que causan los solventes que se evaporan al emplearlos.

Grfica 1-2. Principales pases productores de emulsin

Fuente: Soto, Rincn, 2007

En la grfica 1-2, se presentan los principales pases consumidores de emulsin en toneladas

durante los aos 2002 a 2005, donde se observa que el uso de las emulsiones asflticas se

encuentra estable en los pases desarrollados, y en los dems pases la tendencia es de

crecimiento, para el caso de Colombia se muestra que tiene un reto grande para el desarrollo, en el

consumo de emulsiones pues apenas tiene 18.000 toneladas por ao con respecto a 2.400.000 que

consume Estados Unidos.

Los usos dados a las emulsiones en los diferentes pases obedecen al tipo de construccin

predominante y a la poltica que siguen los diferentes organismos gubernamentales, como puede

verse en la Grfica 1-3 de aplicaciones:

8

Grfica 1-3. Aplicaciones de las emulsiones

Fuente: Soto, Rincn, 2007

La emulsin asfltica es una dispersin de asfalto en agua, algunas veces con la presencia de

fluidificantes, la cual se mantiene estable por la presencia de agentes tensoactivos especiales,

llamados emulsificantes (Rodrguez, 2001), Las emulsiones generalmente usadas para la

pavimentacin de vas son las catinicas (carga positiva), que se clasifican de acuerdo al proceso

constructivo donde van a ser empleadas (Tabla 1-1).

Tabla 1-1. Usos de las emulsiones asflticas catinicas

USOS DE LAS EMULSIONES ASFLTICAS

ROTURA RPIDA

ROTURA MEDIA

ROTURA LENTA

CRR-1 CRR-2 CRM CRL-0 CRL-1 CRL-1h

RIEGOS DE LIGA

MEZCLAS ABIERTAS

MEZCLA DENSA

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES SIMPLES Y DOBLES

MICRO-AGLOMERADOS EN FRO

BASES ESTABILIZADAS

SELLO ARENA ASFALTO MEZCLA EN VA

RIEGOS DE IMPRIMACIN

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

45%P

OR

CEN

TAJE

ACTIVIDADES

EMULSIONES UTILIZADAS POR ACTIVIDAD

2002

2003

2004

2005

9

Para tener completos todos los elementos que componen una emulsin asfltica es necesario

describir al principal de estos componentes: el ligante asfltico, asfalto, cemento asfltico y betn.

Este ligante ya era conocido alrededor del ao 2500 A. C., en Egipto, aunque en esta poca no se

le empleaba en la construccin de caminos sino para embalsamar momias (Sarmiento, 1999). El

asfalto tiene 2 componentes: asfltenos y mltenos; los primeros estn constituidos por materiales

duros y quebradizos; los segundos son sustancias solubles totalmente en N-pentano.

Los asfaltos fciles de emulsificar deben tener las siguientes caractersticas:

ndice de acidez (+) 5.0

Contenido de azufre bajo

pH (-) 7.0

Asfltenos 19-26%

Resinas 30-42%

Aceites 44-50%

Un asfalto difcil de emulsificar tiene las siguientes caractersticas:

ndice de acidez (-) 5.0

Contenido de azufre alto

pH (+) 7.0

1.4 Situacin actual de los asfaltos

Disponibilidad y demanda. Los asfaltos son constituidos por la fraccin ms pesada obtenida de

la destilacin al vaco del crudo reducido (fondos de la destilacin atmosfrica del petrleo).

Normalmente son hidrocarburos pesados, solubles, de color oscuro y pueden ser lquidos o slidos.

Su uso principal es la construccin y conservacin de vas. Pueden aplicarse de diferentes formas,

tales como emulsiones asflticas, asfaltos lquidos o directamente como cemento asfltico

(Ecopetrol, 2011).

Refineras y tipos de asfaltos. La refinera de Barrancabermeja entrega asfalto 60/70 y 80/100, y

la de Apiay, Asfalto 60/70. Su modalidad de venta es la entrega en carro tanques (Ecopetrol, 2011).

10

2. Marco conceptual general

Se presenta el marco conceptual general utilizado para el desarrollo de la investigacin; el marco

legal al que se ajusta el proyecto y las normas que en toda investigacin debern estar sin alejarnos

de ellas, as como en el marco tcnico o metodologa de anlisis aplicada.

2.1 Normatividad

Nacional

A nivel nacional se adopta la siguiente normatividad:

Especificaciones tcnicas de materiales y construccin

El Ministerio de Transporte por medio de la resolucin nmero 3288 del 15 de agosto de 2007,

reglamenta las ESPECIFICACIONES GENERALES DE CONSTRUCCIN DE CARRETERAS del

Instituto Nacional de Vas, conocidas como INV-07, actualizando la versin anterior del ao 2002 e

incorporando diez y seis (16) nuevos artculos tcnicos.

Normas de ensayos para materiales de carreteras

El Ministerio de Transporte por medio de la resolucin nmero 3290 del 15 de agosto de 2007,

adopta las NORMAS DE ENSAYOS PARA MATERIALES DE CARRETERAS del Instituto Nacional

de Vas, conocidas como E-INV-07, actualizndolas teniendo como referencia la versin AASHTO

del ao 2005 e incorporando cuarenta y ocho (48) nuevas normas de ensayos.

Internacional

Normas NLT

Son las normas del CEDEX de Espaa, su inicio comienza en el ao 1958 y se han publicado

varias ediciones.

2.2 Mezcla densa en fro

Como es de conocimiento general, un concreto asfltico en caliente convencional es una mezcla de

ridos gruesos y finos de alta calidad con cemento asfltico, densamente gradada. Los ridos y el

cemento asfltico, calentados individualmente entre 140 y 160C, son mezclados en planta,

aplicados con mquinas terminadoras y compactadas en caliente.

11

Son mezclas cuidadosamente elaboradas y compactadas para lograr una elevada densificacin y

bajo porcentaje de vacos, consideradas como las de mejor calidad entre las mezclas asflticas en

caliente, con excelentes propiedades de estabilidad, Durabilidad y flexibilidad. Basados en este

concepto y dada su similitud, se definen las mezclas asflticas en fro tipo concreto, como las

constituidas por la combinacin de uno o ms agregados ptreos y un relleno mineral (filler), de ser

necesario, con un asfalto emulsionado catinico o diluido con solvente, cuya mezcla, aplicacin y

compactacin se realizan en fro (condiciones ambientales).

Si bien el ligante puede ser precalentado hasta no ms de 60C, el resto de las operaciones, como

queda expresado, se llevan a cabo a temperatura ambiente. Los agregados ptreos no requieren

secado ni calentamiento, es decir, que se los emplea tal como se presentan en el acopio, con su

humedad natural. Estas mezclas tambin pueden ser elaboradas en la misma planta central

destinada a la elaboracin de las mezclas caliente, prescindiendo para ello del sistema de

calefaccin para el secado de los ridos y el calentamiento y circulacin del asfalto, teniendo en

cuenta que es posible usar plantas dispuestas para mezclar en fro.

Igualmente es posible la preparacin in situ, es decir, sobre la misma calzada donde va a ser

aplicada, para lo cual se utilizarn maquinarias y equipos ms simples como son las moto

niveladoras y mezcladoras livianas de una sola pasada, tipo moto pavimentadora, etc. Las mezclas

en fro con emulsiones catinicas o con asfaltos lquidos presentan un amplio margen para su

elaboracin en relacin con las mezclas convencionales en caliente.

Lo anteriormente dicho se debe en primer lugar, a que el ligante emulsin es ms adaptable a los

agregados ptreos locales con elevado contenido de finos de difcil eliminacin y en segundo lugar,

porque pueden ser mezclados durante un tiempo ms prolongado. En cambio, el mezclado en

caliente es una operacin que se ve limitada en ese aspecto, para evitar el enfriamiento de la

mezcla antes de su compactacin. La decisin del uso de una u otra mezcla, en cada caso

particular, depender del cotejo tcnico-econmico, de la magnitud y lugar de emplazamiento de la

obra, del trnsito, condiciones climticas reinantes, etc.

Estas mezclas en fro son utilizadas generalmente como capas de rodamiento, de base o sub.-

base. De acuerdo con el porcentaje de vacos final, las mezclas en fro se clasifican en densas,

semi densas y abiertas.

Mezclas cerradas (densas, DF): 3 a 6% de vacos.

Mezclas semi cerradas (semi densas, SF): 6 a 12% de vacos.

Mezclas abiertas (AF): superior a 12%.

Para cada uno de estos tres tipos de mezclas, se adoptan, adems, tres husos granulomtricos de

acuerdo con el espesor que tendr la capa compactada.

12

Utilizacin de las mezclas en fro para conservacin y bacheo

Los tipos de deterioro ms frecuentes en las calzadas de pavimentos flexibles son: peladuras por

envejecimiento o por accin del agua; grietas diversas; depresiones; bordes destruidos, baches de

distinta magnitud, etc. De acuerdo al grado de deterioro que presente la calzada, se deber

seleccionar el tipo de material o mezcla ms adecuado. As por ejemplo, tratndose de fisuras o

grietas menores, la reparacin puede consistir en la aplicacin de un riego de emulsin (entera o

diluida) seguido o no de un riego de arena.

Si se trata ya de peladuras y/o leves depresiones, se aplicar una lechada asfltica. Ahora bien los

baches (segn la definicin del Instituto del Asfalto) son roturas de la superficie, que penetran hasta

la base o por debajo de ella. Para la reparacin de este tipo de deterioros se podrn utilizar las

mezclas en fro con tipo concreto, seleccionando la que ms se adecue a la envergadura de la

rotura, de acuerdo con sus caractersticas granulomtricas y textura superficial.

As, en profundidades inferiores a 5 cm, aproximadamente, se utilizan las mezclas tipo "sheet

asphalt", donde el tamao mximo de las partculas minerales es del orden de 6 mm.

Si la profundidad a rellenar no supera los 10 cm (y no est comprometida la base) es posible

emplear una mezcla densa tipo concreto, con ridos de 20 mm de tamao mximo (www.e-

asphalt.com).

2.2.1 Materiales

Agregados Ptreos y llenante Mineral. Los agregados ptreos y el llenante mineral para la

elaboracin de la mezcla densa en fro debern cumplir con las especificaciones generales de

construccin de carreteras INVIAS, de la tabla 2-2.

Tabla 2-2. Gradaciones para mezclas densas en fro

TAMIZ PORCENTAJE QUE PASA

Normal Alterno MDF-1 MDF-2 MDF-3

7,5 mm 1 100 - -

25,0 mm 1 80-95 100 - 19,0 mm - 80-95 100 12,5 mm 62-77 - 80-95 9,5 mm 3/8 - 69-75 -

4,75 mm No. 4 45-60 47-62 50-65

2,36 mm No. 8 35-50 35-50 35-50

300 m No. 50 13-23 13-23 13-23

75 m No. 200 3-8 3-8 3-8 Fuente: INVIAS, 2007.

13

La franja por utilizar depender del tipo y del espesor que vaya a tener la capa compactada y se

definir en los documentos del proyecto; para el caso en estudio fue usada la MDF-2, suministrada

por una planta de asfaltos.

Material bituminoso. Ser una emulsin asfltica catinica de rotura lenta, de los tipos CRL-1, que

cumpla los requisitos de calidad establecidos en las especificaciones generales de construccin de

carreteras INVIAS, en la Tabla 2-3 y que sea compatible con los agregados ptreos por emplear:

Tabla 2-3. Especificaciones para emulsiones asflticas catinicas

ENSAYOS SOBRE LA EMULSIN

UNIDAD

NORMA DE

ENSAYO INV

ROTURA RPIDA

ROTURA MEDIA ROTURA LENTA

CRR-1 CRR-2 CRM CRL-0 CRL-1 CRL-1h Mn Mx Mn Mx Mn Mx Mn Mx Mn Mx Mn Mx

Viscosidad Saybolt Furol a 25C Saybolt Fural a 50C

s s

E-763

-

20

-

100

-

20

-

300

-

20

-

450

- -

50 -

- -

200

-

- -

100

-

Contenido de agua en volumen s E-761 - 40 - 35 - 35 - 50 - 43 - 43

Estabilidad de almacenamiento Sedimentacin a los 7 das

%

E-764

- 5 - 5 - 5 - 10 - 5 - 5

Destilacin Contenido de asfalto residual Contenido de disolventes

% %

E-762

60 -

- 3

65 -

- 3

60 -

-

12

40 10

-

20

57 -

- -

57 -

- 0

Tamizado Retenido tamiz N20 (850

%

E-765

-

0,1

-

0,1

-

0,1

-

0,1

-

0,1

-

0,1

Rotura Dioctilsulfosuccionato sdico Mezcla con cemento

% %

E-766 E-770

40 -

- -

40 -

- -

- -

- -

- -

- -

- -

- -

- -

- 2

Carga de partcula E-767 Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva Positiva

pH E-768 - 6 - 6 - 6 - 6 - 6 - 6

Recubrimiento del agregado y resistencia al desplazamiento

Con agregado seco Con agregado seco y accin del agua Con agregado hmedo Con agregado hmedo y accin del agua

E-769

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

Buena

Satisfactoria Satisfactoria

Satisfactoria

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

- - - -

Ensayos sobre el residuo de destilacin

Penetracin (25C, 100gr, 5S) 0,1 mm

E-706 60 100

100 250

60 100

100 250

100 250 200 300 60 100

100 250

60 100

Ductilidad (25C, 5 cm/min) cm E-702 40 - 40 - 40 - 40 - 40 - 40 -

Solubilidad de tricloroetileno % E-713 97 - 97 - 97 - 97 - 97 - 97 -

Fuente: INVAS, 2007.

2.2.2 Procedimiento Constructivo

Las mezclas asflticas en frio ofrecen a los usuarios fcil manejo tanto en la fabricacin como en la

extensin en cualquier parte del pas, estas presentan un buen comportamiento en vas

secundarias y terciarias, en cuanto a zonas alejadas y espacios que carezcan de plantas asflticas

en caliente, podramos dar algunos pasos a tener en cuenta en el proceso constructivo:

Se debe analizar las fuentes de material, en cuanto a calidad de los agregados, la cercana al punto

de los trabajos, como se va a transportar, accesos al sitio de la obra; los materiales se deben

acordonar en va separados a una distancia que permita y faciliten el mezclado en va, si el

14

mezclado no es en va, sino con equipos mecnicos (mezcladoras) se deber buscar un punto

plano y ojal dentro de la obra que permita la facilidad del trasiego, para todos los casos el

agregado ptreo deber siempre protegerse de la lluvia a fin de que la humedad natural aumente e

impida la fabricacin de la mezcla.

La emulsin asfltica catinica de rompimiento lento (CRL-1) podr llegar en carro tanques y/o

canecas de 55 galones segn sea el caso, se recomienda tener cuidado en el almacenamiento para

no tener temporadas largas de bodegaje, recomendando que se utilice lo antes posible (60 das) a

fin de evitar asentamientos. La emulsin se deber utilizar en la dosificacin que viene de planta y

en ningn caso se podr aplicar agua.

Los equipos recomendados para la fabricacin de las mezclas en frio podrn ser: motoniveladora

segn sea el caso en va, recomendada para volmenes grandes y que ameriten contar con dicho

equipo, mezcladoras mecnicas tipo trompo adaptadas para tal fin, dosificando y mezclando

movilizando la mezcla en carretas a los puntos de la extensin y por ltimo y si los volmenes son

muy pequeos se podr hacer manual como es el caso usado en la presente investigacin.

Con la frmula de trabajo, las dosificaciones, la seleccin de los agregados y equipo adecuado

segn sea el caso se procede a realizar el mezclado, iniciando con el clculo de la humedad de los

agregados en sitio el mismo da de la preparacin, una vez calculada se procede al mezclado de los

agregados ajustando la humedad de diseo.

Con la humedad adecuada se empieza a realizar el mezclado tanto con motoniveladora, equipos

mecnicos y/o manual, aplicando la emulsin en la proporcin requerida hasta lograr una mezcla

homognea y con fcil manejabilidad.

Una vez homogeneizada la mezcla se prosigue a la colocacin de la mezcla en los sitios, reas y

niveles necesarios, con equipo y/o manual es necesario dejar que la emulsin rompa, la manera de

verificar el rompimiento es haciendo tramos experimentales o que cambie de un color caf que es el

estado natural de la emulsin liquida a color negro. Una vez se est seguro que ya la emulsin haya

roto se contina el proceso con la compactacin de la mezcla usando rodillos vibratorios.

Una vez compactada el tramo donde se aplic la mezcla se deja que haya un curado adecuado,

que es lo que se est tratando de establecer en esta tesis y se procede a dar paso al trfico.

2.2.3 Ventajas

Facilidad en la preparacin de la mezcla en sitio, pues no es necesario el uso de plantas en

caliente.

15

Ambientalmente presenta unas ventajas enormes con respecto a las mezclas en caliente tales

como: eliminacin del riesgo de incendio, ahorro de energa en la fabricacin de la mezcla,

poca emisin de gases y evita la oxidacin del asfalto al ser calentado a altas temperaturas en

las mezclas en caliente.

Con viscosidades en el rango de 0,5 a 10 poises a 60C, la emulsin asfltica tiene mucho

menor viscosidad que el cemento asfaltico (100-4000 poises) lo que permite ser utilizado a

temperaturas bajas. (Transportation research CIRCULAR, 2006).

Lo agregados se pueden mezclar hmedos, ahorrando energa en el secado, para la colocacin

se puede mezclar y extender con una moto niveladora pudindose utilizar para pendientes

fuertes, mientras que la pavimentadora no es eficiente en pendientes fuertes.

Es muy prctico usarla en la pavimentacin de parqueaderos, aeropistas y vas terciarias donde

es difcil llegar con equipos, debido a la facilidad de la fabricacin nsitu de la mezcla.

Los materiales al final de la mezcla son los mismos en las mezclas fras y calientes, de lo cual

se puede afirmar con certeza que al inicio de la fabricacin, la emulsin asfltica resulta ms

benfica en la parte ambiental y econmica, debido al menor consumo de energa en la

fabricacin de la mezcla asfltica en frio, no existe emisin de gases, ahorro de combustible y

por lo tanto ms econmica que una mezcla en caliente como se demuestra en el anlisis de

costos de la tabla 2-4.

Tabla 2-4. Anlisis de costos mezcla en caliente y fra.

1. MEZCLA DENSA EN CALIENTE MDC-2COSTO DIRECTO PRECIO IDU - AGO 2011 $ 489.190 /m

2. MEZCLA DENSA EN FRIO MDF-2 $ 445.761 /m

CANTIDAD UND V. UNITARIO V. PARCIAL

IDU

AGREGADOS PETREOS 1,05 m 69.600 73.080

TRANSPORTE AGREGADOS PETREOS (20 KM) 1,05 m 693 14.553

EMULSION ASFALTICA TIPO CRL-1 176,39 l 1.433 252.767

TRANSPORTE EMULSION ASFALTICA (20 KM) 176,39 l 80 14.111

EQUIPO DE FABRICACION (TROMPO) 1 Hr 10.000 10.000

EQUIPO DE COMPACTACION (VIBROCOMPACTADOR) 1 Hr 31.250 31.250

CUADRILLA DE FABRICACION E INSTALACION 1 Hr 50.000 50.000

ANALSIS DE PRECIO UNITARIO

16

Anlisis de costos por kilmetro:

Asumiendo un kilmetro de carpeta asfltica de 8 m de ancho y 0,10 m de espesor, se tiene un

volumen de 800 m3 que costara:

Mezcla densa en caliente MDC-2 $ 391.352.000/km

Mezcla densa en frio MDF-2 $ 356.611.200/km

Lo que significa un ahorro de $ 34.740.800,/km

Cabe resaltar que este anlisis se limita a vas secundarias y terciarias, debido a que las

caractersticas mecnicas de la emulsin restringen su uso a este tipo de vas. Aun as en

proyectos similares en los que el uso de emulsiones sea aceptable se presentaran ahorros de

hasta el 10% lo que permitira optimizar la inversin de los recursos.

2.2.4 Limitaciones

En zonas demasiado lluviosas se dificulta el curado, pero las experiencias que se han tenido en

Colombia han sido exitosas.

La falta de plantas productoras de emulsin y variedad de tipos de emulsiones.

2.3 Caracterizacin de la mezcla

Teniendo las muestras en condiciones de ensayo, para conocer su comportamiento mecnico y

dinmico es necesario someterlas a pruebas de ahuellamiento, cntabro y modulo dinmico, con el

fin de presentar resultados precisos en cuanto al comportamiento de la mezcla a travs del tiempo.

2.3.1 Ensayo de ahuellamiento mediante la mquina de la rueda cargada (INV E-

779)

Para realizar el ensayo de ahuellamiento se realizaron ajustes a la mquina, equipo con el que

cuenta la Universidad Nacional de Colombia. Este ensayo permite efectuar medidas adicionales

17

para estudiar tasas de compactacin y deformacin plstica de mezclas bituminosas de una o

varias capas, empleando calibradores y perfilgrafos adecuados.

El ahuellamiento es un tipo de defecto o falla que se produce en pavimentos asflticos, que consiste

en una depresin canalizada en la huella de circulacin de los vehculos. Se produce en pavimentos

asflticos sometidos a una combinacin de elevados niveles de trnsito, trfico pesado y/o lento, y

altas temperaturas de servicio.

Por otra parte, el ahuellamiento puede tener su origen en deformaciones de la mezcla asfltica de

superficie, o en deformaciones en capas subyacentes:

Ahuellamiento en la capa asfltica. El efecto se presenta en los primeros 7 a 10 cm de mezcla

ms cercanos a la superficie (Thenoux, 2001). La mezcla asfltica bajo esta profundidad se

encuentra aislada trmicamente y adems est sometida a esfuerzos menores que las capas

superiores. Este tipo de Ahuellamiento es independiente del diseo estructural del pavimento.

Ahuellamiento producido en capas subyacentes. En este caso, las causas pueden ser,

principalmente, una mala compactacin de las bases granulares o presiones de trabajo mayores a

las presiones admisibles en la subrasante; es decir, las causas en este caso son de tipo

constructivo o de diseo estructural del pavimento (Thenoux, 2001).

El ahuellamiento de la capa asfltica ocurre por la acumulacin de pequeas deformaciones

plsticas de la mezcla que ocurren cada vez que se aplica una carga sobre el pavimento. El asfalto

(y por ende la mezcla) exhibe un comportamiento visco-elstico a temperaturas de servicio, esto es,

las deformaciones que presenta ante cargas corresponden a una combinacin entre deformacin

plstica (o viscosa) y elstica. La componente elstica de la deformacin se recupera, mientras que

la componente plstica se acumula.

El equipo desarrollado por el investigador americano B. Benedict, denominado Mquina de ensayo

de rueda cargada o Loaded Wheel Tester (LWT), mquina simuladora de trfico, consta de las

siguientes partes, incluyendo accesorios (Foto 2-1).

18

Foto 2-1. Mquina de la rueda cargada

Fuente: Sarmiento, 2011

a. Base y canal ajustables de acero c. Motor, con accesorios de acoplamiento, de 1/3 HP y 750 RPM d. Engranaje reductor horizontal, de doble salida y de relacin 40:1, y 43,75 RPM. e. Biela motriz de 15,216 cm. de radio f. Brazos conectores de conduccin, de canal de acero, ajustables. g. Caja para pesas, ajustable para centrarla sobre el eje de la rueda. h. Ensamblaje con rueda neumtica de 7,608 cm. de dimetro por 2,536 cm de ancho, de caucho blando (dureza 60-70), montada a una distancia de 60,864 cm de los ejes motrices que la Impulsen. i. Contador de revoluciones, regraduable a ceros. j. Pesas de acero que den un total de 30,69 kg y 64.85 kg. k. Placas de acero galvanizado calibre 20 para el montaje de las muestras, de dimensiones7, 608 cm de ancho por 40,576 cm de largo, sin rebabas.

Presin de contacto de la rueda: La presin de contacto ejercida por la rueda cargada sobre la

superficie de la probeta durante todo el ensayo, fue de 900 25 kN/m (0.9 Mpa), (90.25 kgf/cm),

y a una temperatura ambiente.

a

c

e

g

h

f j

i

d

k

19

Tabla 2-5 Propiedades de los diferentes ensayos de pista de laboratorio

LCPC Hamburgo Georgia

Carga de la rueda (N) 5000 705 700

Presin sobre la probeta

600 1500 700

Frecuencia de carga (ciclos por minuto)

60 60 45

Mecanismos de carga Neumtico Rueda de acero Rueda de caucho

Medio del ensayo

Aire Agua Aire

Masa de la probeta (kg) 20 10 5

Espesor dela probeta 100 80 75

Temperatura de la probeta (C)

60 50 40

Ciclos especificados 30000 10000 8000

Mxima deformacin permitida

10mm 4mm 7mm

Los datos relacionados en la tabla 2-5 (Acevedo, 2004), para diferentes ensayos de pista han usado

parmetros y variables diferentes. Se observa que la mxima deformacin permitida est entre

4mm y 10mm. El autor relacion ensayos de ahuellamiento para mezclas MDC-1, MDC-2 a

temperaturas de 60 C, se reportan valores entre 9,5 y 13,6 mm para 1000 ciclos. Es importante

aclarar que estas mezclas son en caliente, sin embargo sirve como parmetro para comparar.

Otras investigaciones reportadas por (Caro, et all, 2003), en donde se muestra que para una mezcla

MDC-2 sometida a esfuerzos verticales cclicos resultan valores de ahuellamiento de 3.5 mm para

120 minutos. Los esfuerzos verticales entre ensayo variaron de 3 a 10 kg/cm y la frecuencia de

aplicacin entre 0,10 y 10 Hz para temperaturas entre 30 y 50 C.

En la Universidad Militar Nueva Granada (Reyes, Camacho, 2008), estudiaron la influencia de la

granulometra en el ahuellamiento para diferentes tipos de mezcla MD10, MD12, MD20, para el IDU

y MDC-1, MDC-2 para INVIAS.

20

Grfica 2-4. Curva de ahuellamiento (franja inferior de las granulometras)

Fuente: Reyes, Camacho, 2008

Grfica 2-5. Curva de ahuellamiento (franja superior de las granulometras)

Fuente: Reyes, Camacho, 2008

21

En las grficas 2-4 y 2-5 de ahuellamiento reportan valores entre 8 y 15 mm para un tiempo de 120

minutos, para diferentes franjas granulomtricas compactadas con una energa de 50 golpes por

cara.

2.3.2 Ensayo de prdida por desgaste mediante el ensayo Cntabro (INV E-760)

El ensayo determina la prdida por desgaste de las mezclas asflticas empleando la mquina de

Los ngeles. El procedimiento se puede emplear tanto en el proyecto de mezclas en laboratorio,

como en el control en obra de las mismas. El procedimiento se aplica a las mezclas asflticas

fabricadas en caliente y en fro, y de granulometra abierta, cuyo tamao mximo sea inferior a 25

mm. El ensayo permite valorar directamente la cohesin, trabazn, as como la resistencia a la

disgregacin de la mezcla, ante los efectos abrasivos y de succin originados por el trfico. El

procedimiento se encuentra relacionado en la norma y se calcula el resultado del ensayo de prdida

por desgaste para cada probeta ensayada, mediante la expresin

Dnde:

P = valor de la prdida por desgaste, en %,

P1 = masa inicial de la probeta, en gramos, y

P2 = masa final de la probeta, en gramos.

Se calcula el valor medio de todas las probetas anlogas ensayadas por cada periodo de edad.

Cabe resaltar que en la siguiente tabla 2-6 (Sarmiento, 1999), se muestran datos relacionados con

mezclas en frio que han usado parmetros y variables diferentes. Se observa que el resultado

medio del desgaste es de 19%. El procedimiento usado fue el de la norma espaola NLT 352-00.

Tabla 2-6: Resultados del ensayo cntabro para mezclas fras (materiales Morelia Mxico)

PROBETA % CONTENIDO P1 P2 P=(P1-P2)*100/P1 VALOR

DE ASFALTO MEDIO

1 5,6 823,0 Disgreg 100%

2 5,6 820,8 Disgreg 100% 100%

3 5,6 810,0 Disgreg 100%

4 6,1 820,6 57,0 93%

5 6,1 819,9 9,5 99% 95%

6 6,1 813,3 54,0 93%

7 6,6 833,3 705,0 15%

8 6,6 836,5 654,8 22% 19%

9 6,6 830,0 48,2 94%

VALOR MEDIO TOTAL 80% Fuente: Sarmiento, 1999

22

2.3.3 Ensayo de mdulo dinmico de mezclas asflticas (INV E-754)

El ensayo determinar los valores del mdulo dinmico. El procedimiento descrito cubre un amplio

intervalo tanto de temperatura como de frecuencia de carga. La serie de ensayos mnima

recomendada incluye temperaturas de 21 C y frecuencias de cargas de 1, 4, 10 y 16 Hz. Se aplica

un esfuerzo de compresin axial sinusoidal (medio seno inverso) a un espcimen de concreto

asfltico para una temperatura ambiente y frecuencia de carga dadas. Se mide la recuperacin de

la deformacin axial del espcimen y se emplea para calcular el mdulo dinmico. Los valores del

mdulo dinmico se pueden emplear tanto para el diseo de la mezcla asfltica como para el del

espesor de la capa de pavimento asfltico. En nuestra investigacin tomamos 2 ncleos por ensayo

y de relacin de esbeltez mnima permitida por el laboratorio, la relacin fue 1 de altura y 1 de

dimetro (h=10 cm y D=10 cm).

Tabla 2-7: Resultados del ensayo del mdulo dinmico para la muestra de concreto asfaltico tipo

MD-12. materiales de Bogot D.C.

MATERIAL: MD-12

Temperatura (C)

Frecuencia (Hz)

Modulo Dinmico (MPa)

17,5

1 4754

3 6901

6 8289

10 8918

22,0

1 2633

3 3874

6 5011

10 5685

30,0

1 1294

3 1979

6 2551

10 3122 Fuente: Gutirrez, 2011.

Los datos relacionados en la tabla 2-7, usando los mismos equipos de sta investigacin, ensayado

en mezclas en caliente de similar granulometra. Se observa que para temperatura de 22 C

(ambiente) y para una frecuencia de 10 Hz equivalente a una velocidad de 60 Km/h (velocidad

tpica en nuestras carreteras) el modulo dinmico es 5685 Mpa.

23

2.4 Experiencias sobre curado de las mezclas asflticas en fro

Los resultados obtenidos en una investigacin hecha en el 2003, por (Serfass, et all, 2003), donde

all se propone que se cure 14 das a 35 C 20% de la humedad relativa, en estas condiciones no

se causan deterioros en la mezclas y se relaciona que existe un procedimiento estndar de curado

de 14 das a 18C 50% de humedad relativa, en la norma francesa NF P 98-251-4

24

3. Campaa Experimental

3.1 Fabricacin de mezcla con emulsin asfltica

Se decidi fabricar la mezcla densa en frio tipo MDF-2, para propsitos de esta investigacin; la

seleccin obedece a que es la mezcla que se puede usar en espesores de 5 a 10 cm, siendo la

mezcla ms usada por la versatilidad de utilizar como base asfltica o rodadura asfltica. Para el

caso de parcheos se comporta muy bien.

El tramo experimental tendr unas medidas de 1.70 * 1.00 * 0.10, el espesor va acorde al mximo

tamao de 1, que es el que corresponde al tipo de mezcla seleccionado.

Los materiales fueron suministrados por plantas del municipio de Mosquera Cundinamarca para el

caso de los agregados ptreos fueron adquiridos del banco de materiales llamado "Cerrogrande",

ubicado en Mondoedo, municipio de Mosquera (Cundinamarca); material triturado y mezclado en

planta, cumpliendo las especificaciones solicitadas en el tipo de mezcla MDF-2. La emulsin

asfltica fue adquirida en la fbrica de emulsiones de la empresa MPI., ubicada en la va Bogot

Villavicencio.

Los resultados de los ensayos de caracterizacin de los materiales asfalticos y ptreos, fueron

suministrados por los proveedores anteriormente nombrados y se encuentran en el Anexo C del

presente documento.

Se considera importante conocer en esta investigacin los mtodos tericos y prcticos de diseo

de mezclas asflticas con emulsin

3.1.1 Determinacin del tipo de emulsin

Una vez obtenidas las caractersticas de los materiales ptreos se procede a determinar la emulsin

ms adecuada para cada caso. Se tomar en cuenta la clasificacin petrogrfica para determinar

qu tipo de emulsin se debe emplear.

Las emulsiones de tipo aninico de rompimiento lento, tienden a desaparecer porque la produccin

de la materia prima que se emplea como emulsificante est siendo restringida por razones de tipo

ecolgico, ya que es una resina vegetal.

Entre las emulsiones que se emplean para fabricar mezclas se tienen las medias, lentas o sper

estables; todas ellas tienen un comportamiento definido y se pueden formular segn el uso que se

vaya a dar (Tabla 1-1); es decir, una misma emulsin puede variar en sus propiedades de acuerdo

25

con su pH y con las cantidades de emulsificante que se emplee y las necesidades descritas, la

emulsin elegida es la CRL-1 (catinica de rompimiento lento tipo 1).Ya determinado el tipo de

emulsin, se procede a calcular el asfalto ptimo que se va a emplear en la mezcla.

3.1.2 Clculo del porcentaje ptimo terico de asfalto en una mezcla

El porcentaje terico de ligante se puede calcular por medio de varios mtodos; sin embargo, por su

exactitud y facilidad de clculo se describirn nicamente los dos mejores:

a) Mtodo del Laboratorio Central de puentes y caminos en Francia (LCPC)

Este clculo terico requiere que se evale la superficie especfica (S.E.) del material ptreo y

conocer el tipo de pavimento donde se va a emplear. Para el caso de este estudio, nicamente se

va a considerar el caso de las mezclas ms comnmente empleadas, es decir, el valor de riqueza

ser constante.

Para determinar la S.E. (en m2/kg), se usa la siguiente frmula (Sarmiento, 1999):

FAgGES 8.11785.1260.1237.0100

1..

Dnde: G = % entre la malla 19.05 mm y 4.76 mm g = % entre la malla 4.76 mm y 0.420 mm A = % entre la malla 0.420 mm y 0.074 mm F = % pasa la malla 0.074 mm

kgmES /81.7)5(8.117)8(85.12)50(60.1)37(237.0100

1.. 2

Con el valor de la S.E., se accede directamente a la Grafica 3-6 y se obtiene el porcentaje de

cemento asfltico cercano al ptimo, con respecto al agregado. La cantidad as determinada es muy

cercana a la que se obtendr a partir del clculo prctico elaborando los especmenes (Marshall).

26

Grfica 3-6 Superficie Especfica Vs. Porcentaje de Cemento Asfltico


El porcentaje de asfalto obtenido en la Grfica 3-6 se tiene que transformar al porcentaje de

emulsin (%E):

emulsinladeresiduode

asfaltodeCalculadoE

%

%%

%11.865.0

27.5% E

b) Mtodo del Instituto del asfalto (EU)

Este mtodo est publicado en la edicin del manual del asfalto y da directamente el porcentaje

ptimo terico de cemento asfalto con respecto a la mezcla total (Sarmiento, 1999):

emulsinladeresiduo

KkcbaE

%

045.0032.0%

7,81

5,27

3

3,5

4

4,5

5

5,5

6

0 2 4 6 8 10 12 14

% d

e C

em

en

to A

sfa

ltic

o

Superficie Especfica (m2/kg)

27

Donde: E = % ptimo terico de cemento asfltico a = % retenido en la malla 2.0 mm b = % pasa la malla 2.0 mm y retiene 0.074 mm c = % pasa la malla 0.74 mm k = 0.20 si el valor est entre 11 y 15 % 0.18 si el valor est entre 6 y 10 % 0.15 si el valor es menos de 5 %

K = Puede variar de 0 a 2.0 segn el tipo de material ptreo y su absorcin

%07.865.0

0.1)5(15.0)35(045.0)60(032.0%

E

Estos resultados no deben substituir a las pruebas para obtener el ptimo de ligante basado en sus

valores de estabilidad, peso volumtrico, flujo y porcentaje de vacos. Simplemente servirn como

base para hacer determinaciones ms rpidas en el laboratorio, partiendo de un valor sin base

alguna.

c) Mtodo de diseo Marshall Modificado

El mtodo Marshall fue ideado para disear las mezclas en caliente por Bruce Marshall, ex

Ingeniero de Bitumenes del Departamento de carreteras del Estado de Mississipi, pero con ciertas

adaptaciones en la metodologa de la prueba, se pueden obtener buenos resultados en la mezcla

con emulsin. La frmula de diseo de la mezcla fue suministrado por la planta (Doble AA

Ingeniera S. A., 2011) que suministro los agregados y los resultados se registran en la tabla 3-8.

Tabla 3-8 Caractersticas de la mezcla asfltica

CONTENIDO DE ASFALTO 6,10 %

PESO ESPECIFICO BULK 2.182 g/cm3

PESO ESPECIFICO MAXIMO TEORICO 2.212 g/cm3

PESO ESPECIFICO MAXIMO MEDIDO 2.263 g/cm3

VACIOS AGREGADOS MINERALES 16,46 %

VACIOS LLENOS 70,0 %

ESTABILIDAD 1.335 kg

FLUJO 3,10 mm

Los resultados obtenidos entre los diferentes mtodos tericos y el mtodo prctico se muestran en

la Tabla 3-9:

28

Tabla 3-9. Porcentajes de cemento asfltico de diferentes mtodos

MTODO % CEMENTO

ASFLTICO

% EMULSIN CANTIDAD DE

EMULSIONES l/m3

Laboratorio de central de

puentes y caminos

Terico 5.27 8.11 128.80

Instituto del asfalto

Terico 5.25 8.07 128.15

Marshall modificado Practico 6.1 9.54 165.52

Los dos resultados tericos no deben sustituir a las pruebas para obtener el ptimo de cemento

asfltico basado en sus valores de estabilidad, peso volumtrico, flujo y porcentaje de vacos.

Simplemente servirn como base para hacer determinaciones ms rpidas en el laboratorio

partiendo de un valor sin base alguna. Finalmente, se determin que el contenido ptimo de residuo

asfltico es del 6,1 %.

3.1.3 Determinacin del porcentaje de agua de mezclado

Para poder mezclar el agregado ptreo con la emulsin, es muy importante que el agregado ptreo

tenga la humedad adecuada; esta humedad se obtuvo por tanteo: se comienza partiendo de una

cantidad de agua (Hi) con la cual el material presenta un aspecto hmedo total pero sin tener agua

libre. Hay algunos materiales, especialmente las calizas, que con muy pequeas cantidades de

agua es suficiente para tener una buena mezcla. (Rivera, 1998)

Los porcentajes de humedad usados fueron los siguientes:

Tabla 3-10. Determinacin de porcentajes de humedad

MUESTRA % HUMEDAD

1 4

2 5

3 8

El porcentaje seleccionado fue la muestra 1 con 4% de humedad, lo cual mostr mejor mezclado y

que present el mejor cubrimiento, ya que las muestras 2 y 3 mostraron exceso de agua.

Cabe resaltar que el mtodo utilizado para determinar el porcentaje de humedad, es aproximado y

no garantiza la exactitud ni la reproducibilidad de los resultados, por lo anterior es posible que el

porcentaje de agua aplicado sea mayor que el necesario y que este exceso afecte las

caractersticas mecnicas de la mezcla obtenida.

29

Foto 3-2. Agua de Mezclado

Fuente: Sarmiento, 2011.

3.1.4 Colocacin y compactacin

Una vez definido el porcentaje de emulsin se procedi a realizar la fabricacin de la mezcla en el

laboratorio de ingeniera civil de la Universidad nacional de Colombia y la dosificacin empleada fue

la de la Tabla 3-11:

Tabla 3-11. Dosificacin mezcla en frio tipo MDF-2

LARGO ANCHO ALTO CANTIDAD UND DENSIDAD HUMEDAD

(m) (m) (m) (gr/cm) (%)

Volumen Teorico 1,70 1,00 0,10 0,17 m3

Factor Volumtrico 20 %

Volumen suelto 0,20 m3

Material Ptreo 1.735

humedad Natural 0,93

humedad de Mezclado 4

humedad a adicionar 10,87 l 3,07

Cantidad Material Ptreo 353,94 kg

Cantidad de Emulsin 33,77 l

30

La foto 3-3 presenta la etapa de fabricacin de la mezcla asfltica en frio y la facilidad de mezclado

manual para el caso de la investigacin, para mayores volmenes se podr emplear equipos

mecnicos como mezcladoras adecuadas para tal fin.

Foto 3-3. Fabricacin de mezcla


Una vez fabricada la mezcla, se procedi a colocarla dentro del molde construido para tal fin, para

luego ser compactada de acuerdo con las especificaciones generales de construccin de carreteras

INVIAS-07. Para proceder a compactar es importante dejar que la emulsin rompa, se puede hacer

observando el color caf, que es el color en estado lquido y luego despus del rompimiento se

torna de color negro y la otra manera es realizar tramos de prueba. La compactacin se realiz con

un vibro compactador combinado para mezclas asflticas marca Komatsu CW40 modelo 2002 (Foto

3-4), La carga esttica del equipo es de 4 t y la dinmica 6 t.

El resultado del peso unitario de la mezcla suministrado por la planta fue de 2,159 gr/cm3 y el

calculado por el laboratorio 1,98 gr/cm3, lo cual quiere decir que se logr un porcentaje de

compactacin de 91.7 %.

31

Foto 3-4. Compactacin de mezcla en fro


3.1.5 Extraccin de ncleos y muestras tipo panela

Para la caracterizacin de la mezcla se procedi a la extraccin de las muestras, al primer da de

edad, sin embargo no fue posible realizar la extraccin; se hizo un segundo intent a la edad de

cuatro das despus, pero tampoco se pudo hacer la extraccin, se determin que las muestras no

haban realizado el proceso de curado observando lo siguiente:

En esos das las lluvias fueron muy fuertes, lo cual pudo retardar el curado. Se procedi a

tomar humedades reportndose resultados por encima del 8%.

A los 10 das de edad, se logr la toma de las muestras tipo panela y la extraccin de los ncleos;

las muestras tomadas se encuentran relacionadas en la Tabla 3-12.

32

Tabla 3-12. Muestras tomadas

TIPO # MUESTRA DIMENSIONES (cm) PESO

DIAMETRO LARGO ANCHO ALTO (kg)

Panela 1

29,57 10,97 9,94 6,23

Panela 2

31,33 10,24 9,91 6,38

Panela 3

29,64 10,60 9,72 6,14

Panela 4

28,63 8,18 9,86 4,67

Panela 6

29,75 10,06 9,91 6,30

Panela 7

29,33 10,03 9,90 5,75

Panela 8

28,73 9,68 10,03 5,74

Panela 9

29,77 9,83 10,00 5,32

Ncleo 1 10,16

101,60 1,57

Ncleo 2 10,16

102,27 1,58

Ncleo 3 10,16

102,22 1,56

Ncleo 4 10,16

101,91 1,56

Ncleo 5 10,16

99,28 1,50

Ncleo 6 10,16

98,26 1,48

Ncleo 7 10,16

101,07 1,58

Ncleo 8 10,16

63,30 0,99

Ncleo 9 10,16

69,42 1,08

Ncleo 10 10,16

66,11 1,03

Ncleo 11 10,16

67,45 1,04

Ncleo 12 10,16

67,92 1,04

Ncleo 13 10,16

66,14 0,99

Ncleo 14 10,16

65,85 1,01

Ncleo 15 10,16

67,95 1,03

Ncleo 16 10,16

60,66 0,94

Ncleo 17 10,16

62,29 0,97

Ncleo 18 10,16

62,03 0,95

Ncleo 19 10,16

61,93 0,97

Ncleo 20 10,16

60,33 0,93

Ncleo 21 10,16

1,53

Ncleo 22 10,16

63,07 0,99

Ncleo 23 10,16

69,22 1,06

Ncleo 24 10,16

61,91 0,93

Ncleo 25 10,16

69,84 1,01

Ncleo 26 10,16

58,39 0,88

Ncleo 27 10,16

64,84 0,99

Ncleo 28 10,16

64,60 0,96

33

Foto 3-5. Extraccin de ncleos en mezcla en fro


Foto 3-6. Corte de panela en mezcla en fro

Fuente: Sarmiento, 2011 .

34

Las muestras extradas fueron las siguientes (Fotos 3-7 y 3-8):

Foto 3-7. Muestras tipo panela


Foto 3-8. Ncleos extrados


35

3.2 Caracterizacin en laboratorio

3.2.1 Ensayo de ahuellamiento mediante la utilizacin de la mquina de la rueda

cargada (INV E-779)

Se realizaron los ensayos para diferentes edades (15, 24,32 y 43 das), a 2 diferentes cargas

(30.69, 64.85 kg). (Tabla 3-13):

Tabla 3-13. Relacin de ensayos de ahuellamiento (muestra panela)

Muestra

No.

Fecha

Ensayo

Edad

(das)

Carga

(kg)

Dimensiones (mm) Peso

(kg) Largo Ancho Alto

2 24 may/11 15 30,69 31,33 10,24 9,91 6,38

6 2jun/11 24 30,69 29,75 10,06 9,91 6,30

7 10jun/11 32 30,69 29,33 10,03 9,90 5,75

3 24may/11 15 64,85 29,64 10,60 9,72 6,14

9 2jun/11 24 64,85 29,77 9,83 10,00 5,32

8 10jun/11 32 64,85 28,73 9,68 10,03 5,74

1 21jun/11 43 64,85 29,57 10,97 9,94 6,23

4 21jun/11 43 64,85 28,63 8,18 9,86 4,67

En la foto 3-9 se observa la mquina de la rueda cargada, la muestra tipo panela, la rueda

realizando los ciclos para la carga correspondiente de 30,69 kg, siguiendo el procedimiento de la

norma INVIAS.

Foto 3-9. Mquina de la rueda cargada


36

3.2.2 Ensayo de perdida por desgaste mediante el ensayo cntabro (INV E-

760)

Se efectuaron a diferentes edades (15, 24,32 y 43 das), en el laboratorio de Ingeniera Civil de la

Universidad Nacional de Colombia, sede Bogot (Tabla 3-14):

Tabla 3-14. Relacin de Ensayo Cntabro (muestra ncleo)

Muestra No. Fecha

Ensayo

Edad

(das)

P(1)

(kg)

P(2)

(kg)

10 24 may/11 15 1,03 0

11 24 may/11 15 1,04 0

13 2 jun/11 24 0,99 0,28

14 2 jun/11 24 1,01 0,33

21 2 jun/11 24 1,53 1,03

16 10 jun/11 32 0,94 0,80

17 10 jun/11 32 0,97 0,80

18 10 jun/11 32 0,95 0,75

19 10 jun/11 32 0,97 0,80

20 21 jun/11 43 0,93 0,70

22 21 jun/11 43 0,99 0,77

23 21 jun/11 43 1,06 0,84

En la Foto 3-10 se observan las muestras finales, una vez ensayados los ciclos requeridos en la

mquina de los ngeles, de acuerdo a lo descrito previamente en el ensayo Cntabro.

37

Foto 3-10. Especmenes despus del desgaste


3.2.3 Ensayo de mdulo Dinmico de mezclas asflticas (INV E-754)

Se realizaron los ensayos para 2 edades (42 y 57 das), en el laboratorio de Ingeniera Civil de la

Universidad de los Andes (Tabla 3-15). La frecuencia utilizada en los ensayos fue a 1, 4, 10 y 16 Hz

Tabla 3-15. Relacin de ensayo mdulo Dinmico (muestra ncleo)

Muestra No. Fecha

Ensayo

Edad

(das)

Temperatura

(C)

1 20 jun/11 42 21

2 20 jun/11 42 21

3 5 jul/11 57 21

4 5 jul/11 57 21

38

4 Anlisis de Resultados

4.1 Ahuellamiento

Ensayadas las muestras, se procedi graficar los resultados para las diferentes variables

analizadas. En la tabla 4-16 se presentan los resultados, para las edades de 15, 24, 32 y 43 das y

cargas de 30,69 y 64,85 kg

Tabla 4-16. Resultados de ensayos de ahuellamiento

Muestra No.

Fecha Ensayo

Edad (das)

Carga (Kg)

Resultado (mm)

2 24may/11 15 30,69 2,35

6 2jun/11 24 30,69 1,23

7 10jun/11 32 30,69 0,80

3 24may/11 15 64,85 4,11

9 2jun/11 24 64,85 3,74

8 10jun/11 32 64,85 2,62

1 21jun/11 43 64,85 2,43

4 21jun/11 43 64,85 2,44

De acuerdo con los datos obtenidos se reporta que para una carga de 30,69 kg a una edad de 15

das el resultado de ahuellamiento es de 2.35 mm, y a los 32 das el ahuellamiento es de 0,8 mm,

disminuyendo en un 66 %, mientras que para la carga de 64.85 kg a una edad de 15 das el

ahuellamiento es de 4.11 y a los 43 das el ahuellamiento es de 2.44 mm, disminuyendo el 41 %

Los siguientes grficos presentan los resultados para diferentes edades y cargas.

39

Grfica 4-7. Frecuencia y Carga 30,69 kg

Grfica 4-8. Edad y Carga 30,69 kg

40

Grfica 4-9. Frecuencia y Carga 64,85 kg

Grfica 4-10. Edad y Carga 64,85 kg

VALOR REPORTADO

(Reyes, Camacho, 2008)

VALOR REPORTADO

(Reyes, Camacho, 2008)

41

En las grficas 4-9 y 4-10 se observa que para las edades de 32 y 43 das, el ahuellamiento es muy

similar. Para las edades 32 y 43 no se reporta incremento de ahuellamiento, evidenciando as que

el curado se realiza a los 32 das. La lnea a lo largo del periodo de ahuellamiento de 4 mm, es la

reportada por estudios realizados (Reyes, Camacho, 2008), con materiales de similares

caractersticas que estn por ese valor y para el caso en estudio se encuentra dentro de ese rango.

4.2 Desgaste

En la tabla 4-17 se muestran los resultados del ensayo de prdida al desgaste se procedi a su

anlisis; en la grfica 4-9 se presentan las edades (das) contra la prdida al desgaste (%).

Tabla 4-17. Resultados de Ensayo Cntabro

Muestra No.

Fecha Ensayo

Edad (das)

P (%) Desgaste

10 24 may/11 15 100

11 24 may/11 15 100

13 2 jun/11 24 71

14 2 jun/11 24 67

21 2 jun/11 24 33

16 10 jun/11 32 12

17 10 jun/11 32 15

18 10 jun/11 32 18

19 10 jun/11 32 15

20 21 jun/11 43 22

22 21 jun/11 43 19

23 21 jun/11 43 18

42

Grfica 4-11. Resultados Ensayo Cntabro

En la grfica 4-11, se observa que a medida que la edad aumenta el desgaste disminuye, lo que

indica una vez ms la existencia de un periodo de curado en este tipo de mezclas fras; los estudios

que se han hecho al respecto son muy escasos, sin embargo en Espaa (Centro de estudios de

carreteras, 1992) pas de donde es originario el ensayo y que ms lo ha trabajado, indica que el

mximo desgaste permitido es del 25 %, por lo anterior se logra que la mezcla cumpla a los 35 das

de fabricada la mezcla.

4.3 Comportamiento dinmico

La tabla 4-18, presenta los resultados de mdulo dinmico realizados en el laboratorio de Ingeniera

Civil de la Universidad de los Andes.

Tabla 4-18. Resultados de ensayo mdulo Dinmico (MPa)

Muestra No.

Fecha

Ensayo

Edad

(das)

Temperatura

(C)

Frecuencia (Hz)

1 Hz 4 Hz 10 Hz 16 Hz

1 20 jun/11 42 21 440,70 681,20 862,90 900,40

2 20 jun/11 42 21 489,90 751,70 876,50 1041,20

3 5 jul/11 57 21 1051,40 1620,30 2098,00 2217,70

4 5 jul/11 57 21 1036,40 1678,40 2072,90 2286,60

Porcentaje de aumento (%) 124 130 140 132

0%

25%

50%

75%

100%

10 20 30 40 50

P

rdid

a p

or

de

sgas

te (

%)

Perodo de Curado (das)

Ensayo Cntabro - (INV E-760)

MAXIMO DESGASTE NORMA NLT 352/00 25%

43

Grfica 4-12. Resultados Mdulo dinmico

La grfica 4-12, permite observar que para el incremento en la edad de 15 das, aparecen valores

hasta de 140% para 10 Hz, equivalente a una velocidad de 60 km/h, en donde sta corresponde a

la velocidad tpica que se encuentra en las carreteras de Colombia, lo cual es significativo,

indicndonos de esta manera la existencia de un periodo de curado.

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

40 45 50 55 60

Mo

du

lo D

inm

ico

(M

Pa)

Perodo de Curado (das)

Modulo Dinmico (INV E-754)

1 Hz

4 Hz

10 Hz

16 Hz

44

5 Conclusiones

Se identific que la edad de curado para la mezcla MDF-2 est dentro de 32 y 35 das. Los

resultados observados del ensayo de ahuellamiento muestran que no se presentaron

cambios significativos en la deformacin de la mezcla despus de dicho tiempo de curado.

Para el ensayo de desgaste se reporta que el valor es menor con relacin a las edades

iniciales y adicionalmente se comprob que a edades inferiores a 5 das la mezcla no era

estable y no fue posible tomar muestras.

Se observan valores de ahuellamiento entre 4,11 y 2,62 mm. Los valores de ahuellamiento

son inversamente proporcionales a la edad de curado. Se observ que el ahuellamiento

disminuy en 57% entre la edad de 15 y 32 das. Los valores de ahuellamiento reportados

por investigadores nacionales para mezclas en caliente corresponden a un valor inferior a 4

mm, sin embargo es importante anotar que las mezclas son en caliente al no tener

resultados de mezclas fras se utiliz como referente.

El cumplimiento de la norma espaola NLT 352/00 del ensayo cntabro se di a los 35 das

de edad. Dando como resultado un desgaste inferior al 25%. Y la tendencia del ensayo a

medida que aumenta la edad es de ser ms estable.

En el ensayo de mdulo dinmico, se reportaron valores medios de 870 y 2085 Mpa para

una frecuencia de 10 Hz., a una temperatura de 21 C. Se pudo hacer ensayos de mdulo

cuando ya se haba identificado el curado de la mezcla, sin embargo se observa una

tendencia en el crecimiento de los valores de mdulo, se reporta un incremento de valores

de 140% para las edades de 42 y 57 das. Estos valores obtenidos son inferiores a los

reportados para mezclas densas en caliente, esta diferencia observada se debe a: la

dificultad para determinar de manera adecuada, el porcentaje de agua para el

humedecimiento de los agregados y tambin por las posibles deficiencias de calidad de las

emulsiones colombianas.

Al analizar los diferentes ensayos se evidencia que las hiptesis planteadas al inicio de la

investigacin fueron comprobadas a travs de los resultados obtenidos, pues ellos

muestran que realmente s existe una etapa (periodo, edad, tiempo) de curado en este tipo

de mezclas y que podra establecerse alrededor de unos 32 a 35 das de edad, comparado

con los resultados (Serfass, et all, 2003) donde el curado optimo se logra en laboratorio a

los 14 das a condiciones de 18C 50% de humedad relativa, y como se hizo al aire libre

las condiciones de ese da para Bogot fueron 21C - 72% en campo.

45

6 Recomendaciones

Con unos pequeos ajustes al equipo existente en la Universidad Nacional de Colombia, se

puede implementar los ensayos de ahuellamiento y cntabro, lo cual sera de valiosa utilidad en

el diseo de las mezclas asflticas en frio y su comportamiento a travs del tiempo, se pretende

dejar claro que esta tesis es un inicio al estudio como metodologa del comportamiento a travs

del tiempo y que los resultados arrojados son muy cercanos a la realidad, que son netamente

experimentales por lo tanto se recomienda realizar muchos ms ensayos para comprobar los

resultados y se estudien los comportamientos de las mezclas MDF-1 y MDF-3.

La mezcla de materiales ptreos y asfalticos de diferentes caractersticas puede resolver en

muchos casos, problemas en el uso de los mismos como estabilizaciones, mezclas, lechadas,

riegos, etc. Esto es slo un caso de lo mucho sobre los que se puede investigar y por

consiguiente, mejorar.

Como es evidente que existe un tiempo de curado, y que si se quiere dar al servicio lo antes

posible para el caso de las vas, se recomienda hacer los estudios pertinentes para poder

fabricar paneles ej. (1,0 * 1,0 * 0,10 m.) en fbrica, dejndolos curar el tiempo necesario para

luego colocarlos en las vas sellando las juntas con un mortero asfaltico y poner al servicio

inmediatamente.

Se debe investigar las temperaturas y humedades ptimas de curado para los materiales

Colombianos, conocidos estos tiempos estudiar la implementacin industrial, acondicionando

espacios para la fabricacin de los paneles propuestos, controlando estas dos variables.

46

Bibliografa

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[18] VIDAL J., 2006. Comportamiento Dinmico de Mezclas asflticas Medelln: Revista

Universidad Eafit.

48

Anexo A. Registro Fotogrfico

49

Anexo B. Ensayos de laboratorio

50

Anexo C. Diseo Mezcla Planta

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Mezcla en Frio